Το υδρογόνο (H2) συνδυάζεται εκρηκτικά με οξυγόνο (O2) για να σχηματίσει νερό (H2O). Η αντίδραση είναι εξώθερμη, με άλλα λόγια απελευθερώνει ενέργεια. Ως εκ τούτου, το υδρογόνο και το οξυγόνο έχουν χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο πυραύλων εδώ και δεκαετίες, όχι λόγω του οφέλους για το περιβάλλον, αλλά επειδή αναφλέγεται το πλήρες βάρος του καυσίμου. Ότι η διαδικασία είναι καθαρή, προτείνεται σε ορισμένους, τη δεκαετία του 1990, ότι θα ήταν φιλικό προς το περιβάλλον να επεκταθεί η χρήση του και ως καύσιμο αυτοκινήτου. Αν και η ιδέα απορρίφθηκε γρήγορα για επιστημονικούς λόγους, η ιδέα έχει αναγεννηθεί τα τελευταία χρόνια.
Οι υποστηρικτές του υδρογόνου ως καύσιμο πιστεύουν ότι η αλλαγή από υδρογονάνθρακες σε καύσιμο υδρογόνου είναι επωφελής για το περιβάλλον. Συγκεκριμένα, επιδεικνύουν την καθαριότητα με την οποία καίγεται το υδρογόνο, παράγοντας μόνο ενέργεια και νερό. Αυτό, ωστόσο, αγνοεί το τέλος παραγωγής, το οποίο είναι εξαιρετικά ρυπογόνο.
Περίπου το 95 τοις εκατό του υδρογόνου που παράγεται σήμερα στις Ηνωμένες Πολιτείες προέρχεται από την επεξεργασία φυσικού αερίου που ονομάζεται «μεταρρύθμιση ατμού μεθανίου». Παρόλο που η διαδικασία χρησιμοποιεί φυσικό αέριο, η παραγωγή δημιουργεί πολύ CO2 - το αντίθετο από τους υποστηρικτές εντύπωσης του καυσίμου υδρογόνου δίνω.
Ο διαχωρισμός υδρογόνου και οξυγόνου με υδρόλυση (χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια) είναι πολύ λιγότερο δημοφιλής από την αναμόρφωση του μεθανίου ατμού επειδή είναι τόσο αναποτελεσματική. μόνο περίπου το 70 τοις εκατό. Σύμφωνα με το ντοκιμαντέρ «Ποιος σκότωσε το ηλεκτρικό αυτοκίνητο;» ένα αυτοκίνητο κυψελών καυσίμου που τροφοδοτείται από υδρογόνο που παράγεται με ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί τρεις έως τέσσερις φορές περισσότερη ενέργεια από ένα αυτοκίνητο που τροφοδοτείται από μπαταρίες. Αυτή η διαφορά αναμένεται να διευρυνθεί καθώς η τεχνολογία της μπαταρίας συνεχίζει να βελτιώνεται.
Διαρροή υδρογόνου μπορεί να συμβεί σε πολλά στάδια της παραγωγής και της χρήσης του. Το Science Magazine ανέφερε τον Ιούνιο του 2003 ότι η διαρροή υδρογόνου από τη διαδεδομένη χρήση καυσίμου υδρογόνου θα ανέβαζε το όζον πιο γρήγορα από ό, τι οι CFC. Οι χλωροφθοράνθρακες απαγορεύονται παγκοσμίως για να αποφευχθεί η φθορά της προστατευτικής στιβάδας του όζοντος.
Τα αυτοκίνητα υδρογόνου βλάπτουν περαιτέρω το περιβάλλον αποσπώντας την πολύ μεγαλύτερη απόδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Ο ερευνητής μηχανικός Wally Rippel της AeroVironment προέβαλε το επιχείρημα ότι η GM και η Shell προωθούν τις κυψέλες καυσίμου υδρογόνου ως τρόπο να αποσπάσει την προσοχή του κοινού με μια τεχνολογία που είναι πολύ μακριά στο μέλλον για να βλάψει την τρέχουσα ζήτηση - και ως εκ τούτου ενεργεί για τη διατήρηση της κατάστασης κω. Αντίθετα, ο υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ και ο Νομπελίστας Steven Chu ζήτησαν την ακύρωση όλων των 100 εκατομμυρίων δολαρίων στον προϋπολογισμό του DoE για έρευνα κυψελών καυσίμου υδρογόνου.
Δύο πιθανότητες που οι ερευνητές επιδιώκουν να σώσουν το υδρογόνο ως φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο είναι οι εξής. Το Argonne National Lab μελετά τη δέσμευση CO2 κατά τη διαδικασία αναμόρφωσης μεθανίου. Και ερευνητές στην Αυστραλία εργάζονται σε μια ηλιακή αντλία οικιακής αντλίας υδρογόνου - δημιουργώντας καύσιμο υδρογόνου με υδρόλυση χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκά στη στέγη του γκαράζ.